Эта новая методика помогла исследователям выявить причины поломок и указать на возможность создания более надежных батарей. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Команда специалистов изучала новые электролиты — специальные вещества, которые находятся между электродами и через которые происходит передача ионов во время зарядки и разрядки. В ходе одного из экспериментов, используя мощное рентгеновское излучение Национальной лаборатории Брукхейвена, ученые случайно получили изображение происходящего на интерфейсах — границах между электролитом и электродами. Эти «слепые зоны» являются одним из основных источников проблем в современных аккумуляторах.
Оказалось, что именно на этих скрытых стыках происходит постепенное разрушение структуры электролита при многократных циклах работы, что со временем приводит к полной деградации батареи.
Теперь у инженеров есть инструмент, который позволяет «вживую» наблюдать за химическими реакциями и архитектурой интерфейсов. Это поможет разрабатывать новые батареи — более долговечные, энергоэффективные и устойчивые к экстремальным условиям.